藥渣水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物蛋白飼料的研究與應(yīng)用.pdf

1、水飛薊(Sliybum maruianum(L.)Gaertn.)是一至兩年生草本植物，其有效成分水飛薊素具有清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化、抗肝纖維化、抗腫瘤和降血脂等生理活性。近年來(lái)，隨著水飛薊素需求量的增加，水飛薊粕殘?jiān)搽S之增多。水飛薊粕是水飛薊果實(shí)提取有效成分水飛薊素后剩余的殘?jiān)?。水飛薊粕主要由蛋白質(zhì)、粗纖維、多酚和黃酮類(lèi)化合物等組成，其中蛋白質(zhì)含量為22％-25％，具有潛在的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；但目前一般作為廢物丟棄，既浪費(fèi)資源，又污染環(huán)境

2、。而水飛薊粕直接作為動(dòng)物飼料使用，存在消化性和適口性差的問(wèn)題。因此，本文以水飛薊粕為原料，利用微生物工程技術(shù)，將中藥渣水飛薊粕轉(zhuǎn)化為生物蛋白飼料，以固態(tài)發(fā)酵方式，研究了其發(fā)酵的最佳菌種組合、最佳培養(yǎng)基配方和最優(yōu)的發(fā)酵工藝條件，并考察其替代豆粕飼喂青殼蛋仔雞的效果，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　1.對(duì)水飛薊粕的主要成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，水飛薊粕中粗蛋白含量為25.58％，粗纖維含量為22.09%；水飛薊粕含有17種氨基酸，氨基酸

3、總量達(dá)到了33.06％，其中7種必需氨基酸占總氨基酸的35.4％。在所有氨基酸中谷氨酸、亮氨酸、天門(mén)冬氨酸的含量較高，其中，谷氨酸含量占總氨基酸的22.7％；水飛薊粕富含人體必需的多種礦質(zhì)元素，包括K、Ca、Mg、Na、Zn、Fe、Mn、Cu等。水飛薊粕中宏量元素(Ca、Mg、Na、K、P的含量最高，由低到高的順序?yàn)镹a

4、95 mg/kg。而水飛薊粕中有害微量元素Pb含量較低，僅為0.08 mg/kg。
　　2.對(duì)水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵菌種組合、接種量、接種比例進(jìn)行優(yōu)選，并對(duì)固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。以熱帶假絲酵母、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌、黑曲霉和綠色木霉等5株菌為出發(fā)菌株，以粗蛋白含量為指標(biāo)，得到最佳菌種組合為：熱帶假絲酵母：黑曲霉=1:1，接種量10％。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，考察了不同原輔料比、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽對(duì)水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵的影

5、響，確定了固態(tài)發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基配方為：水飛薊粕：麩皮：玉米粉(w/w)為8:1.5:0.5，1.11％葡萄糖、1.40%尿素和0.56％磷酸二氫鉀。
　　3.固態(tài)發(fā)酵工藝研究。利用單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)考察了初始含水量、發(fā)酵時(shí)間、培養(yǎng)溫度等工藝參數(shù)對(duì)水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵的影響，確定最佳的固態(tài)發(fā)酵工藝為：培養(yǎng)溫度30.8℃、初始含水量59.7％、發(fā)酵時(shí)間87 h。對(duì)此條件下發(fā)酵的產(chǎn)品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析、體外消化率測(cè)定和SDS-PAGE電泳分析

6、，結(jié)果表明：發(fā)酵后粗蛋白含量達(dá)41.78％，比發(fā)酵前混合原料粗蛋白含量(23.28％)提高79.85％，而粗纖維下降了25.07％；發(fā)酵后粗蛋白體外消化率達(dá)88.92％，較發(fā)酵前混合原料提高18.80％；SDS-PAGE電泳試驗(yàn)表明，發(fā)酵混合原料的蛋白質(zhì)條帶多集中在20.1-44.3 kDa和6.5-14.3 kDa范圍，而發(fā)酵后可見(jiàn)，原20.1-44.3 kDa范圍蛋白條帶基本降解為14.3 kDa以下，表明水飛薊粕蛋白在發(fā)酵過(guò)程中降

7、解為小分子蛋白或多肽。
　　4.水飛薊粕生物蛋白飼料對(duì)青殼蛋仔雞的飼喂應(yīng)用研究。采用發(fā)酵水飛薊粕以25%(試驗(yàn)Ⅰ組)、50％(試驗(yàn)Ⅱ組)、100％(試驗(yàn)Ⅲ組)比例替代豆粕飼喂青殼蛋仔雞四周，測(cè)定青殼蛋仔雞的生產(chǎn)性能指標(biāo)、屠宰指標(biāo)、血液指標(biāo)、免疫指標(biāo)和肉質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明：試驗(yàn)Ⅱ組對(duì)青殼蛋仔雞的生產(chǎn)性能優(yōu)于對(duì)照組，但差異不顯著(p>0.05)；各試驗(yàn)組可改善仔雞的屠宰性能，但差異不顯著(p>0.05)。各試驗(yàn)組均可降低仔雞的腹脂率，其

8、中試驗(yàn)Ⅱ組顯著降低青殼蛋仔雞的腹脂率(p<0.01)；各實(shí)驗(yàn)組均可降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性，血清中總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇的含量，部分指標(biāo)顯著降低(p<0.05)。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組可以提高血清中的總蛋白、白蛋白和球蛋白的含量，降低尿素氮的含量，部分指標(biāo)差異顯著(p<0.05)。各試驗(yàn)組均可提高青殼蛋仔雞的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)。其中，試驗(yàn)Ⅱ組能夠顯著提高胸腺指數(shù)(p<0.05)；各試驗(yàn)組均可提高胸肌系水力和腿肌系水力，差異不